高一物理必修一 自由落体运动
高中物理必修一第二章 匀变速直线运动的研究 自由落体运动
思考
轻物和重物都有可能下落得快,那么到底是什么因素造成了这种结果呢? 如果没有这个因素的影响,轻重不同的物体谁会下落得更快呢?
空气阻力
自由落体运动
通过上面的实验可以看出:物体下落的快慢与质量无关,下落得快慢不同 是空气阻力造成的。
f铅球
f羽毛
G铅球
G羽毛
自由落体运动
定义:物体只在重力的作用下由静止开始下落的运动,叫作自由落体运动; 条件:只受重力,初速度为零; 理想模型:自由落体运动只有在真空中才能发生。实际生活中,当空气阻力的 作用比较小的情况下,我们可以把物体的下落近似看作自由落体运动。
自由落体运动规律的研究
利用公式:x=1 at2,可知,如果自由落体运动是初速度为零匀加速直线运动,
2
那么 x / t2=常量
0—1 0—2 0—3 0—4 0—5
运动时间t/s 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
运动位移 x/cm 0.19 0.77 1.76 3.12 4.85
x/t2 的数值 475 481 489 488 485
例 下列说法正确的是 ( C )
A. 物体从静止开始下落的运动叫作自由落体运动 B. 物体只受重力作用下的运动叫作自由落体运动 C. 物体只在重力的作用下,从静止开始下落的运动叫作自由落体运动 D. 郭晶晶从3米跳板上跳下入水的过程可以看成自由落体运动
重力加速度
通过上面的实验,我们不仅可以研究自由落体运动的性质,还可以测量出 自由落体运动的加速度。 定义:物体只在重力作用下的加速度,叫作自由落体加速度,也叫作重力加速 度,用符号 g 表示 。 方向:竖直向下 大小:标准值,g=9.80665 m/s2
• 同一地点,任何做自由落体运动的物体 g 都相 等;
自由落体运动 高中物理必修一
四、自由落体运动的应用(二) 自由落体运动的应用(
做一做: 做一做:通过照片估算照相机的曝光时间 从某砖墙前的高处使一个石子 自由落下, 自由落下,拍摄石子在空中的 照片如图。由于石子的运动, 照片如图。由于石子的运动, 它在照片上留下了一条模糊的 径迹。 径迹。 已知每块砖的平均厚度为 6 cm, , 拍摄到的石子位置 A 距石子起落 点的竖直距离约 2 m。怎样估算 。 这个照相机的曝光时间? 这个照相机的曝光时间? 墙前落石
例5、水滴从屋檐自由落下,当它通过屋檐下 、水滴从屋檐自由落下, 高为1.4m的窗户时,用时 的窗户时, 高为 的窗户时 用时0.2s,空气阻 , 力不计, 力不计,取g=10m/s2,求此窗户离屋檐 距离? 距离?
一.自由落体运动
1.定义: 定义: 定义 物体只在重力作用下从静止 重力作用下从静止开始下落的运动 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 叫做自由落体运动。 叫做自由落体运动。 若物体所受空气阻力, 若物体所受空气阻力,相对重力可忽略不计 (G>>f),则物体从静止下落的运动也可看作 (G>>f),则物体从静止下落的运动也可看作 自由落体运动. 自由落体运动. 2.运动性质: 运动性质: 运动性质 初速度为零的,加速度为g的匀加速直线运动. 初速度为零的,加速度为g的匀加速直线运动. (V0=0,a=g)安徽省休宁中学Fra bibliotek余国勇
毛钱管实验
毛钱管(牛顿管)实验结论: 毛钱管(牛顿管)实验结论: 质量不同的羽毛硬币等物体在没有 质量不同的羽毛硬币等物体在没有 空气阻力的情况下 的情况下, 空气阻力的情况下,下落的快慢是 相同的
一.自由落体运动
1.定义: 定义: 定义 物体只在重力作用下从静止 重力作用下从静止开始下落的运 物体只在重力作用下从静止开始下落的运 动叫做自由落体运动。 动叫做自由落体运动。 若物体所受空气阻力, 若物体所受空气阻力,相对重力可忽略不计 (G>>f),则物体从静止下落的运动也可看作 (G>>f),则物体从静止下落的运动也可看作 自由落体运动. 自由落体运动. 2.运动性质: 运动性质: 运动性质
必修一物理自由落体知识点
必修一物理自由落体知识点
1. 自由落体的定义:自由落体是指物体在无空气阻力的情况下,仅受到地球重力的作
用下自由下落的运动。
2. 自由落体的加速度:在地球表面附近,自由落体的加速度近似等于重力加速度g,
约为9.8 m/s²,指向地球中心。
3. 落体运动方程:自由落体的运动方程为h = (1/2)gt²,其中h为下落高度,g为重力加速度,t为下落时间。
4. 下落时间:自由落体的下落时间只与下落高度有关,与物体的质量、形状以及材料
等无关,即不考虑空气阻力的情况下,不同质量的物体从同一高度落下,其下落时间
相同。
5. 下落速度:自由落体的速度随着时间增加而增加,下落时间为t时,下落速度为v
= gt。
6. 自由落体的能量转换:自由落体过程中,重力势能转化为动能,满足能量守恒定律。
7. 傅科的实验:利用倾斜的导轨上滚动的小球进行实验,验证了自由落体运动中重力
加速度的存在和大小。
8. 空气阻力对自由落体的影响:在真实情况下,空气阻力会影响自由落体的运动,使
得物体的下落速度逐渐接近一个稳定值,无法继续加速。
9. 落地速度:当考虑空气阻力时,自由落体的速度会达到一个极限值,称为落地速度,此时物体的重力与空气阻力相等,速度不再增加。
10. 自由落体的应用:自由落体的知识在物理学中有广泛的应用,如基于重力加速度的测高仪、自由落体加速度计的原理等。
高一物理必修一第二章第5节《自由落体运动》(参赛课件)
课程背景
01
02
自由落体运动是物理学中的基本运动之一,是研究物体在重力作用下 的运动规律的重要基础。
在日常生活中,自由落体运动的现象随处可见,如物体从高处掉落、 投篮等。因此,学习自由落体运动对于理解日常生活现象和科学技术 应用具有重要意义。
课程意义
01
通过学习自由落体运动,可 以加深学生对物理学基本概 念和规律的理解,提高其科
03
自由落体的规律与公式推 导
自由落体的规律
自由落体运动是初速 度为0、加速度为g的 匀加速直线运动。
自由落体运动中,物 体的速度v与下落时 间t的关系为v=gt。
自由落体运动中,物 体下落的高度h与下 落时间t的关系为 h=1/2gt²。
自由落体的公式推导
根据加速度的定义,自由落体的加速 度a=g。
卫星轨道计算
在卫星轨道计算中,需要考虑地球的重力场和自由落体运动的影响 ,以确保卫星的稳定运行。
深空探测
在深空探测中,自由落体运动原理被广泛应用于探测器的设计和运 行,例如着陆器和探测器的降落过程。
自由落体运动的意义与影响
物理学的发展
自由落体运动是物理学中的一个 基本实验,它推动了物理学的发 展和进步,为其他物理领域的研
建筑师在设计建筑物时,需要考虑重力对 建筑物的影响,特别是高层建筑和大型结 构的稳定性。
跳伞运动员在跳伞时,利用自由落体运动 原理,通过控制开伞时间来达到不同的降 落速度和距离。
在投掷物体时,利用自由落体运动原理, 可以更准确地预测物体的落地时间和位置 。
科学中的应用实例
测量地球的重力加速度
通过自由落体实验,可以测量地球的重力加速度,进而研究地球 的物理性质和运动规律。
球的重力加速度。
新教材高中物理必修一第二章 4 自由落体运动
4 自由落体运动[学习目标] 1.知道物体做自由落体运动的条件,知道自由落体加速度的大小和方向.2.掌握自由落体运动规律,并能解决相关实际问题.3.会通过实验探究自由落体运动的规律,测量自由落体加速度.一、自由落体运动1.定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动.2.物体的下落可看作自由落体运动的条件:空气阻力的作用比较小,可以忽略. 二、自由落体加速度1.定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫作重力加速度,通常用g 表示. 2.方向:竖直向下. 3.大小(1)在地球表面,g 值随纬度的增大而逐渐增大. (2)一般取值:g =9.8 m/s 2或g =10 m/s 2. 三、自由落体运动的规律1.自由落体运动的性质:自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动. 2.匀变速直线运动的基本公式及其推论都适用于自由落体运动. 3.自由落体运动的速度、位移与时间的关系式:v =gt ,x =12gt 2.1.判断下列说法的正误.(1)重的物体总是比轻的物体下落得快.( × )(2)在空气中由静止释放的物体都做自由落体运动.( × ) (3)物体只在重力作用下的运动是自由落体运动.( × ) (4)自由落体加速度的方向垂直地面向下.( × )2.质量为2m 的物体A 从高h 处自由下落,质量为m 的物体B 从高14h 处自由下落,不计空气阻力,则A 、B 两物体下落的加速度之比为 ;下落时间之比为t A ∶t B = ;落地前瞬间的速度之比v A ∶v B = . 答案 1∶1 2∶1 2∶1一、自由落体运动与自由落体加速度导学探究如图1所示,在有空气的玻璃管中,金属片比羽毛下落得快,在抽掉空气的玻璃管中,金属片和羽毛下落快慢相同.图1(1)为什么物体下落快慢相同?(2)空气中的落体运动在什么条件下可看作自由落体运动?答案(1)因为没有空气阻力(2)空气的阻力作用可以忽略知识深化1.自由落体运动(1)自由落体运动是初速度v0=0、加速度a=g的匀加速直线运动,是匀变速直线运动的一个特例.(2)自由落体是一种理想化模型,这种模型忽略了次要因素——空气阻力,突出了主要因素——重力.(3)运动图像:自由落体运动的v-t图像(如图2)是一条过原点的倾斜直线,斜率k=g.图22.自由落体加速度(重力加速度)(1)方向:总是竖直向下,但不一定垂直地面;(2)大小:①在同一地点,重力加速度都相同.②地球上纬度不同的地点重力加速度不同,其大小随纬度的增加而增大,赤道上最小,两极处最大,但各处的重力加速度都接近9.8 m/s2,一般计算中g取9.8 m/s2或10 m/s2.(多选)下列说法正确的是()A.初速度为零、加速度竖直向下的匀加速直线运动是自由落体运动B.仅在重力作用下的运动叫作自由落体运动C.物体只在重力作用下从静止开始下落的运动叫作自由落体运动D.当空气阻力可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动答案CD解析自由落体运动是物体只在重力作用下由静止开始下落的运动,选项A、B错误,C正确.当空气阻力比较小,可以忽略不计时,物体由静止开始自由下落的运动可视为自由落体运动,选项D 正确.针对训练1 (多选)关于自由落体加速度,下列说法正确的是( ) A .物体的质量越大,下落时加速度就越大B .在同一高度同时由静止释放一大一小两个金属球,二者同时着地,说明二者运动的加速度相同,这个加速度就是当地的自由落体加速度C .北京的自由落体加速度为9.8 m /s 2,说明在北京做自由落体运动的物体每经过1 s 速度增加9.8 m/sD .北京和深圳的自由落体加速度方向都竖直向下 答案 BCD解析 自由落体运动是忽略空气阻力的运动,无论质量大小,下落时加速度都是g ,选项A 错误;在同一高度释放的金属球受到的空气阻力远小于小球的重力,金属球做自由落体运动,故球运动的加速度为当地自由落体加速度,选项B 正确;加速度等于单位时间内速度的变化量,当地自由落体加速度为9.8 m /s 2,则物体在该处自由下落的过程中,每秒速度都增加9.8 m/s ,选项C 正确;地球表面各处的自由落体加速度值大小略有差别,其方向均竖直向下,选项D 正确.二、自由落体运动的规律 1.自由落体运动的基本公式匀变速直线运动规律――→特例自由落体运动规律 ⎩⎪⎨⎪⎧ v =v 0+at x =v 0t +12at 2――→v 0=0a =g ⎩⎪⎨⎪⎧v =gt h =12gt2 2.匀变速直线运动的一切推论公式,如速度位移公式、平均速度公式、位移差公式、初速度为零的匀变速直线运动的比例式,都适用于自由落体运动.(2019·永安一中月考)从离地面500 m 处自由落下一个小球,不计空气阻力,取g =10 m/s 2,求: (1)小球落到地面需要的时间;(2)开始下落后第1 s 内的位移大小和最后1 s 内的位移大小; (3)下落时间为总时间一半时的位移大小. 答案 (1)10 s (2)5 m 95 m (3)125 m 解析 (1)小球做自由落体运动,根据h =12gt 2可得t =2h g=2×50010s =10 s. (2)第1 s 内的位移h 1=12gt 12=12×10×12 m =5 m前9 s 内的位移h 9=12gt 92=12×10×92 m =405 m最后1 s 内的位移Δh =h -h 9=500 m -405 m =95 m. (3)t ′=t2=5 s位移h 5=12gt ′2=12×10×52 m =125 m.针对训练2 (2019·扬州中学月考)一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1 kg 的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s 内的位移是18 m(未落地),则( )A.小球在2 s末的速度是20 m/sB.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/sC.该星球上的重力加速度为5 m/s2D.小球在前5 s内的位移是50 m答案 D解析小球在第5 s内的位移是18 m,则第5 s内的平均速度v=18 m/s,B错误;第5 s内的平均速度等于4.5 s时刻的速度,故该星球上,宇航员所在处的重力加速度g0=184.5m/s2=4 m/s2,C错误;小球在2 s末的速度v2=g0t2=8 m/s,A错误;小球在前5 s内的位移h=12g0t52=50 m,D正确.三、自由落体运动的实验探究1.实验器材打点计时器、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台、几个质量不同的重物、夹子、交流电源、毫米刻度尺.2.探究过程(1)按如图3所示将打点计时器竖直固定在铁架台上,连接好电路.图3(2)使纸带穿过两个限位孔,下端用夹子夹住连到重物上,让重物靠近打点计时器.(3)用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态,启动打点计时器,放开纸带让重物自由下落,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,重物落地后立刻关闭电源.(4)改变重物的质量,重复几次上面的实验,选取一条点迹清晰的纸带进行处理.3.数据处理(1)用刻度尺测量打点计时器在纸带上打出的点之间的距离.(2)用v n =x n +x n +12T 求出各点的速度,作v -t 图像,图像应为一条过原点的倾斜直线.(3)根据v -t 图像的斜率求加速度或根据Δx =aT 2计算加速度. 4.实验结论自由落体运动是初速度为零、加速度恒定(约为9.8 m/s 2,与物体的质量无关)的匀加速直线运动.(2019·金华一中高一上段考)某实验小组利用如图4甲所示的实验装置测量学校所在地的重力加速度.某同学打出一条较为理想的纸带如图乙所示,把开始打的模糊不清的点去掉,把清晰的第一个点标记为1,随后连续的几个点依次标记为2、3、4.测量出的各点间的距离已标在纸带上,已知打点计时器的打点周期为0.02 s.图4(1)为完成此实验,除了图甲中已有的器材外,还需要的实验器材有 .(填选项字母) A .刻度尺B .停表C .220 V 的交流电源D .4~6 V 的交流电源(2)打点2时重物的瞬时速度为 m /s ,学校所在地的重力加速度约为 m/s 2(计算结果均保留3位有效数字);(3)若该同学通过实验测得的重力加速度值比公认值偏小,则可能的原因是 . A .电源电压变低了 B .电源电压变高了C .该同学采用了先打点后让纸带下落的操作D .纸带与打点计时器限位孔之间有摩擦 答案 (1)AD (2)0.385 9.50 (3)D解析 (1)实验中需要测量计数点之间的距离,即需要刻度尺,故A 正确;实验的过程中打点计时器可记录重物运动的时间,所以不需要停表,故B 错误;电磁打点计时器使用4~6 V 的交流电源,故C 错误,D 正确.(2)打点2时重物的瞬时速度v 2=x 132T =(5.8+9.6)×10-32×0.02m /s =0.385 m/s ,根据推论Δx =aT 2得重力加速度g =x 3-x 12T 2=(13.4-5.8)×10-32×0.022 m /s 2=9.50 m/s 2. (3)由于纸带与打点计时器限位孔之间存在摩擦、重物受到空气阻力等,使重力加速度的测量值小于真实值,故D 正确,A 、B 、C 错误.1.(自由落体运动的理解)(多选)(2019·威海市模拟)关于自由落体运动,下列说法正确的是( )A .物体从静止开始下落的运动就是自由落体运动B .如果物体所受空气阻力比重力小得多,空气阻力可以忽略不计,这时物体从静止开始下落的运动是自由落体运动C .一个棉花团由静止开始下落的运动就是自由落体运动D .熟透的苹果从树枝静止下落的运动可被视为自由落体运动答案 BD解析 自由落体运动是从静止开始、只在重力作用下的运动,A 选项中没有明确物体只受重力作用,故A 错误;如果空气阻力可以忽略不计,从静止下落的物体的运动可以看成自由落体运动,B 、D 正确,C 错误.2.(自由落体运动规律的应用)(多选)物体从某高度处开始做自由落体运动,从开始到落到地面的平均速度为10 m/s(g 取10 m/s 2),则下列说法正确的是( )A .下落一半高度时的瞬时速度为10 m/sB .落地前瞬间的速度是20 m/sC .物体下落的高度是20 mD .第3 s 内物体下落25 m答案 BC解析 根据平均速度v =v 0+v 2,解得物体落地前瞬间的速度v =2×10 m /s =20 m/s ;根据v 2=2gh ,v ′2=2g ·h 2得,下落一半高度时的速度v ′=22v =10 2 m/s ,故A 错误,B 正确.物体下落的高度h =v 22g =2022×10 m =20 m ,故C 正确.物体落地的时间t =v g =2010s =2 s ,则第3 s 内下落的位移为零,故D 错误.3.(重力加速度的测量)(2019·莆田四中、莆田六中高一联考)电磁打点计时器是中学研究物体运动时常用的实验器材,某同学用如图5甲所示装置测量自由落体加速度g ,得到如图乙所示的一段纸带,他每5个计时点取一个计数点,分别记为A 、B 、C .测得AB =9.17 cm ,BC =18.77 cm ,已知打点计时器所用交流电源频率为50 Hz ,则利用所给数据测得打B 点时重物的瞬时速度大小为 ,测得自由落体加速度g = m/s 2,它比公认的g (9.8 m/s 2)值 (选填“偏大”或“偏小”),可能的原因是 .(计算结果均保留三位有效数字)图5答案 1.40 m/s 9.60 偏小 纸带与打点计时器间存在摩擦阻力及重物受到空气阻力解析 每5个计时点取一个计数点,因此相邻计数点的时间间隔为T =0.1 s ;中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度,则v B =x AC 2T =9.17+18.772×0.1×10-2 m /s ≈1.40 m/s ;根据匀变速直线运动的推论g =x BC -x AB T 2=18.77-9.170.12×10-2 m /s 2=9.60 m/s 2;由于纸带与打点计时器间存在摩擦阻力及重物受到空气阻力的作用,计算出的值比公认的g 值要偏小一些.4.(自由落体运动规律的应用)如图6所示,一滴雨滴从离地面20 m 高的楼房屋檐自由下落,下落途中用Δt =0.2 s 的时间通过一个窗口,窗口的高度为2 m ,g 取10 m/s 2,不计空气阻力,问:图6(1)雨滴落地时的速度大小;(2)雨滴落地前最后1 s 内的位移大小;(3)屋檐离窗的上边框有多高?答案 (1)20 m/s (2)15 m (3)4.05 m解析 (1)设雨滴自由下落时间为t ,根据自由落体运动公式h =12gt 2得t =2 s. 则雨滴落地时的速度v =gt =20 m/s.(2)雨滴在第1 s 内的位移为h 1=12gt 12=5 m 则雨滴落地前最后1 s 内的位移大小为h 2=h -h 1=15 m.(3)由题意知窗口的高度为h 3=2 m ,设屋檐距窗的上边框h 0,雨滴从屋檐运动到窗的上边框时间为t 0,则h 0=12gt 02. 又h 0+h 3=12g (t 0+Δt )2 联立解得h 0=4.05 m.考点一自由落体运动与自由落体加速度1.(多选)关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.初速度为零的竖直向下的运动是自由落体运动B.只在重力作用下的竖直向下的运动是自由落体运动C.自由落体运动在任意相等的时间内速度变化量相等D.自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动答案CD2.下列关于自由落体运动的说法正确的是()A.自由落体运动是一种初速度为零的匀加速直线运动B.从竖直上升的热气球吊篮中掉下的物体的运动是自由落体运动C.在空气中下落的雪花的运动是自由落体运动D.只在重力作用下的运动必定是自由落体运动答案 A解析自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动,故A正确;从竖直上升的热气球吊篮中掉下来的物体具有向上的初速度,所以不是自由落体运动,故B错误;在空气中下落的雪花受到的空气阻力不能忽略不计,不是自由落体运动,故C错误;只在重力作用下但初速度不为零的运动不是自由落体运动,故D错误.3.(多选)下列关于重力加速度的说法正确的是()A.重力加速度g是标量,只有大小,没有方向B.在地球上的不同地方,g的大小一般是不同的,但差别不大C.在地球上同一地点,轻石块与重石块做自由落体运动的加速度是相同的D.纬度越低的地方,重力加速度g值越小答案BCD解析重力加速度是矢量,方向总是竖直向下.地球上同一地点,一切物体做自由落体运动的加速度都是相同的,地球上不同地方g的大小一般是不同的,但差别不大,纬度越低的地方,g值越小.故正确答案为B、C、D.4.(2019·荆门龙泉中学高一期末)如图所示的四幅图中,其中有一个图可以表示两个做自由落体运动的物体同时落地的v-t图像(t0表示落地时刻),这个图是()答案 C考点二 自由落体运动规律的应用5.(多选)一小球从空中足够高的地方由静止释放,不计空气阻力(g 取10 m/s 2).下列说法正确的是( )A .第2 s 末小球的速度为20 m/sB .前2 s 内小球的平均速度为20 m/sC .第2 s 内小球的位移为10 mD .前2 s 内小球的位移为20 m答案 AD解析 小球做自由落体运动,第2 s 末小球的速度为v =gt =10×2 m /s =20 m/s ,故A 正确;前2 s 内小球的位移为h 2=12gt 2=12×10×4 m =20 m ,前2 s 内小球的平均速度为v =h 2t =202m /s =10 m/s ,故B 错误,D 正确;第1 s 内小球的位移为h 1=12gt 12=12×10×12 m =5 m ,故第2 s 内小球的位移为Δh =h 2-h 1=20 m -5 m =15 m ,故C 错误.6.(多选)甲、乙两物体,m 甲=2m 乙,甲从20 m 高处自由落下,1 s 后乙从10 m 高处自由落下,不计空气阻力,在两物体落地之前,正确的说法是( )A .落地前同一时刻甲的速度大B .落地前同一时刻两物体的速度相同C .各自下落1 m 时,两物体速度相同D .落地前瞬间甲、乙的速度大小之比为2∶1答案 AC7.(多选)(2019·新泰一中高一上质量检测)为了测出某楼房的高度,让一小石块从该楼顶自由下落,不计空气阻力,重力加速度已知,测出下列哪个物理量就可以算出该楼房的高度( )A .石块下落到地面的总时间B .石块落地前的瞬时速度C .石块落地前最后1 s 的位移D .石块的质量答案 ABC解析 根据位移—时间公式h =12gt 2,知道下落的总时间,可以求出该楼房的高度,故A 正确;根据2gh =v 2可知,知道石块落地前的瞬时速度就可以求出该楼房的高度,故B 正确;设运动时间为t ,由落地前最后1 s 的位移根据Δx =x t -x t -1,即12gt 2-12g (t -1)2=Δx ,可以算出下落的总时间,由A 项分析可知,可以求出该楼房的高度,故C 正确;已知石块的质量无法求出该楼房的高度,故D 错误.8.(多选)(2019·南昌二中高一上期中)如图1所示,竖直方向上的线段AE 被分成四段长度相等的部分,即AB =BC =CD =DE .一物体从A 点由静止释放,不计空气阻力,下列结论正确的是( )图1A.物体通过每一部分的过程中速度增量相等B.物体到达各点的速度之比为v B∶v C∶v D∶v E=1∶2∶3∶2C.物体从A点运动到E点的全过程平均速度v=v BD.物体经过各段的时间之比为t AB∶t BC∶t CD∶t DE=1∶3∶5∶7答案BC解析自由落体运动是匀加速直线运动,故通过相等位移对应的时间不相等,所以物体通过每一部分的过程中速度增量不相等,A错误;由v2=2gh得v B∶v C∶v D∶v E=1∶2∶3∶2,B正确;因为h AB∶h BE=1∶3,且物体做初速度为零的匀变速直线运动,所以B点对应AE 的中间时刻,所以物体从A点运动到E点的全过程平均速度v=v B,C正确;t AB∶t BC∶t CD∶t DE =1∶(2-1)∶(3-2)∶(2-3),D错误.9.(多选)(2019·长安一中高一上期中)一矿井深125 m,在井口每隔一定时间自由下落一个小球,当第11个小球刚从井口下落时,第1个小球恰好到井底(g=10 m/s2),则()A.第1个小球落至井底时的速度为50 m/sB.第1个小球落至井底时的速度为25 m/sC相邻两个小球下落的时间间隔是0.5 sD.第9个小球和第7个小球之间的距离为15 m答案ACD解析第1个小球自由下落的时间t=2hg=2×12510s=5 s,根据题意,第1个球刚落至井底的瞬间,第11个小球刚好在井口,因此空中有9个球在下落,并存在10个相等的时间间隔Δt ,故Δt =t 10=0.5 s ,根据v t =2gh ,得v t =50 m/s ,第9个小球下落的高度为h 9=12×10×(0.5×2)2 m =5 m ,第7个小球下落的高度为h 7=12×10×(0.5×4)2 m =20 m ,故第9个小球和第7个小球之间的距离为15 m ,故选A 、C 、D.10.(多选)(2019·任丘第一中学高一期末)如图2所示,在一个水平桌面上方有三个金属小球a 、b 、c ,高度分别为h 1、h 2、h 3,且h 1∶h 2∶h 3=3∶2∶1.若先后由静止依次释放小球a 、b 、c ,三小球刚好同时落到桌面上,不计空气阻力,则( )图2A .三小球到达桌面时的速度大小之比是3∶2∶1B .三小球运动时间之比为3∶2∶1C .小球b 与a 开始下落的时间差小于c 与b 开始下落的时间差D .小球b 与a 开始下落的时间差大于c 与b 开始下落的时间差答案 BC解析 由v 2=2gh ,得v =2gh ,则三小球落到桌面时的速度大小之比v 1∶v 2∶v 3=3∶2∶1,A 错误;又由h =12gt 2,得t =2h g,则三小球运动时间之比t 1∶t 2∶t 3=3∶2∶1,B 正确;设小球b 与a 开始下落的时间差为Δt 1,小球c 与b 开始下落的时间差为Δt 2,则由B 选项的分析可得Δt 1∶Δt 2=(3-2)∶(2-1),比值小于1,因此小球b 与a 开始下落的时间差小于小球c 与b 开始下落的时间差,C 正确,D 错误.11.(多选)(2019·济宁市期中)小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了如图3中1、2、3、4、5所示的小球在运动过程中每次曝光的位置.连续两次曝光的时间间隔均为T ,每块砖的厚度均为d .根据图中的信息,下列判断正确的是( )图3A .位置1是小球释放的初始位置B .小球做匀加速直线运动C .小球下落的加速度为d T 2D .小球在位置3的速度为7d 2T答案 BCD解析 小球做自由落体运动,从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7…,而题图中位移之比为2∶3∶4∶5…,故位置1不是小球释放的初始位置,选项A 错误,B 正确.由a =Δx T 2得a =d T 2,选项C 正确.小球在位置3的速度v 3=3d +4d 2T =7d 2T,选项D 正确.12.(2019·奉新一中高一上学期期末)如图4所示,直杆长l 1=0.5 m ,圆筒高l 2=3.7 m .直杆位于圆筒正上方H =0.8 m 处.直杆从静止开始做自由落体运动,并能竖直穿过圆筒(g 取10 m/s 2),求:图4(1)直杆下端刚到圆筒上端的时间;(2)直杆穿越圆筒所用的时间.答案 (1)0.4 s (2)0.6 s解析 (1)设直杆下端到达圆筒上端的时间为t 1,上端离开圆筒下端的时间为t 2,根据自由落体运动规律有H =12gt 12,解得t 1=2H g =2×0.810s =0.4 s. (2)根据自由落体运动规律有l 1+H +l 2=12gt 22, 解得t 2=2(l 1+H +l 2)g =2×(0.5+0.8+3.7)10s =1 s , 则直杆穿越圆筒所用的时间t =t 2-t 1=0.6 s.13.在离地面7.2 m 处,手提2.2 m 长的绳子的上端,如图5所示,在绳子的上下两端各拴一小球,放手后小球自由下落(绳子的质量不计,球的大小可忽略,g =10 m/s 2)求:图5(1)两小球落地的时间差;(2)B 球落地时A 球的速度大小.答案 (1)0.2 s (2)10 m/s解析 (1)设B 球落地所需时间为t 1,A 球落地所需时间为t 2,因为h 1=12gt 12, 所以t 1=2h 1g =2×(7.2-2.2)10s =1 s ,由h 2=12gt 22得t 2=2h 2g =2×7.210s =1.2 s 所以两小球落地的时间差为Δt =t 2-t 1=0.2 s.(2)当B 球落地时,A 球的速度与B 球的速度相等.即v A =v B =gt 1=10×1 m /s =10 m/s.14.跳伞运动员做低空跳伞表演,他离开飞机后先做自由落体运动,当距离地面125 m 时打开降落伞,伞张开后运动员就以大小为14.3 m /s 2的加速度做匀减速直线运动,到达地面时的速度为5 m/s ,取g =10 m/s 2.问:(1)运动员离开飞机时距地面的高度为多少?(2)离开飞机后,运动员经过多长时间才能到达地面?(结果保留三位有效数字)答案 (1)305 m (2)9.85 s解析 (1)设运动员自由下落的高度为h 1,打开伞前瞬间的速度为v 1,有v 12=2gh 1 打开降落伞后做匀减速运动时满足:v 22-v 12=2ah 2联立解得h 1=180 m所以总高度为H =h 1+h 2=(180+125) m =305 m(2)设第一过程经过的时间是t 1,有h 1=12gt 12 第二过程经过的时间是t 2=v 2-v 1a所以总时间为t =t 1+t 2≈9.85 s.。
高一物理必修一2.5自由落体运动
15 20t 5t 2
综上,石子经过离抛出点15m处所需的时间可能是1s,3s, 2 7s
自由落体运动基本公式
V=0 a=g
匀变速直线运动
自由落体运动
x=h
V V0 at
1 2 x=V0t at 2
V 2 V02 2ax
例1:课堂讲义例4
V gt
1 2 h gt 2
V 2gh
2
竖直上抛运动
定义:物体以一定的初速度竖直向上抛出的运动叫竖 直上抛运动
特征:(1)具有竖直向上的初速度;(2)忽略空气 阻力后,物体只受重力作用,加速度恒为重力加速度g。 且上升阶段为匀减速直线运动,下落阶段为自由落体 运动。
在真空中下落快慢与物体的重量无关
一、自由落体运动
定义:物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运 动。 v 0= 0 轨迹:直线 特点: 只受重力 注:如果空气阻力的作用比较小,可以忽略, 物体的落下也可以近似看作自由落体运动。
二、自由落体落体加速度
定义:在同一地点,一切物体自由下落的加速度都 相同,这个加速度叫做自由落体加速度,也叫重力 加速度,通常用g表示。 一般的计算中,g取9.8m/s2,近似计算时,g取 10m/s2。方向:重力加速度的方向总是竖直向下。 自由落体运动时初速度为零,加速度等于g的匀变 速直线运动,匀变速直线运动的所有规律、公式均 使用与自由落体运动
自由落体运动
物体下落的运动是一种常见的运动。
露珠下落
雪花飘落
思考 这几种落体运动 有什么特点?
见一叶落而知岁之将暮 -----《淮南子・说山训》
探究1:物体下落的快慢与什么因素有关呢?
实验一 质量大的硬币和轻薄纸片谁下落得快?(质量不同) 质量大的硬币,下落的快 实验二 半张纸团成的纸团与一张纸呢? (质量不同) 质量小的纸团,下落的快 实验三 同样质量的薄纸团和薄纸呢(质量相同)? 薄纸团,下落的快
人教版高一物理必修一第二章第五节自由落体运动
?轻重不同的物体下落的快慢是否相同
?什么原因使物体下落的快慢不同 ?我们能得出什么结论
在没有空气阻力的情况下,物体下落 的快慢与物体的轻重无关
1、定义: 物体只在重力的作用下从静止开始下落的运动, 叫做自由落体运动
?物体做自由落体的条件
只受重力
从静止开始运动
?在空气中有自由落体运动吗
如果物体所受阻力比重力小得多,可以忽略不计时, 物体的下落可近似地看着自由落体运动。
பைடு நூலகம்
2、自由落体运动的特点
?自由落体运动是怎样的运动 ?你有什么办法可以知道它的运动特点 ?利用纸带有几种能说明它是匀变速
运动的办法
自由落体运动是初速为零的匀加速直线运动
XⅠ XⅡ
XⅢ X1 X2 X3
x1:x2:x3:x4= 1:4:9:16 xⅠ:xⅡ:xⅢ:xⅣ=1:3:5:7 xⅣ-xⅢ=xⅢ-xⅡ=xⅡ-xⅠ= at2
从离地面500m的空中自由落下一个小球(g=10m/s),求: (1)落到地面所需时间 (2)自开始下落计时,在第1s内的位移、最后1s内的位移
v
XⅣ
X4
是否为一条直线
t
频闪照相
3、自由落体运动的加速度
方向: 竖直向下 .
大小: g =9.8m/s2或g =10m/s2
?地球上不同地方的重力加速度的值有什么
特点
4、自由落体运动的规律
匀变速直线运动 自由落体运动
g V=V0+at
X=V0t+
2 2
V= gt
X=
2
1 2 g at 2
1 2 gt 2
g V - V0 =2aX
V = 2gX
高中物理必修一2.5自由落体运动
姓名班级时间2.5自由落体运动【导学目标】1.理解什么是自由落体运动,知道它是初速度为零的匀加速直线运动。
2.知道自由落体运动产生的条件。
3.知道什么是自由落体加速度,知道它的方向,知道地球上的不同地方,重力加速度大小不同。
4.掌握自由落体运动的规律。
【导学过程】【问题一】自由落体运动1.定义:2.条件:(1)(2)3.运动性质:自由落体运动是初速度为的直线运动【问题二】自由落体运动加速度1.在同一地点,一切物体自由下落的加速度都,这个加速度叫符号2.重力加速度大小:自由落体运动的加速度叫做_________或__________。
一般取值g=__ __或___ _,在课本必修1中,如果没有特别说明,都按g=___________进行计算。
3.重力加速度方向:重力加速度的方向总是。
4.重力加速度特点:(1)同一地点,一切物体自由下落的加速度是相同的,故一切物体下落的快慢是相同的,平时我们看到的各个物体下落的快慢不同是由于(2)在地球表面,从赤道到两极,自由落体的加速度逐渐,在赤道上最,两极最。
【问题三】实验:用打点计时器测自由落体的重力加速度某同学用如上装置得到了一条纸带:通过纸带求加速度,(1)先求出TSSV2211+=,TSSV2322+=,TSSV2433+=,TSSV2544+=,TSSV2655+=,然后TVV121a-=,TVV232a-=,TVV343a-=,TVV454a-=.则3aaaaa1234+++=。
(2)根据△X=aT2,可得2123456)3()SS(S-)SS(SaT++++=上面哪一种方法要好一些?【问题四】自由落体运动规律默写匀变速直线运动的5个规律公式v t= v t=x = x =v t2—v02 = 当v0=0, a=g时,这些公式可写成v t 2 =△x= △x==V=V【导学典例】【典例1】 如图1-4-2所示,悬挂的直杆AB 长为L l ,在其下L 2处,有一长为L 3的无底圆筒 CD ,若将悬线剪断,则直杆穿过圆筒所用的时间为多少?〖解析〗直杆自由落下通过圆筒的示意图如1-4-3所示.因直杆AB 做平动,其上各点的运动情况均相同.B 端下落到圆筒上端c 所需时间 t 1= 直杆A 端下落到圆筒的底端所需时间 t 2= 直杆AB 经过圆筒所需时间t= t 1+ t 2 =【典例2】从足够高处先后让两个钢球自由下落,两球间用长为9.8米的细绳连结。
高中物理必修一教案及习题(含答案):六.自由落体
自由落体自由落体(1)第1s末,第2s末,第3s末,…,第n s末速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n;(2)前1s内,前2s内,前3s内,…,前n s内的位移之比为h1∶h2∶h3∶…∶hn=1∶4∶9∶…∶n2;(3)连续相等时间内的位移之比为hⅠ∶hⅡ∶hⅢ∶…∶hn=1∶3∶5∶…∶(2n-1);①如果速度随时间的变化是均匀的,初速度为零的匀变速直线运动的位移x与运动所用的时间t的平方成正比,即x∝t2.②让小球从斜面上的不同位置由静止滚下,测出小球从不同起点滚动的位移x和所用的时间t.③斜面倾角一定时,判断x∝t2是否成立.⑤将斜面倾角外推到θ=90°时的情况——小球自由下落,认为小球仍会做匀加速运动,从而得到了落体运动的规律.(5)伽利略在寻找自由落体运动规律中使用的方法习题:一、选择题1.下列说法正确的是(C)A.伽利略认为物体越重,下落得越快B.亚里士多德认为物体下落的快慢与物体的轻重无关C.牛顿管实验说明没有空气阻力时,铁块和羽毛下落快慢相同D.石头下落比树叶快,是因为树叶受到空气阻力,而石头没有受到空气阻力2.雨滴从高空下落,由于空气阻力作用,其加速度逐渐减小,直到减为零,在此过程中雨滴运动情况是(C)A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小B.速度一直保持不变C.速度不断增大,加速度为零时,速度最大D.速度变化率越来越大3.有一直升机停在200m高的空中静止不动,有一乘客从窗口每隔1s由静止释放一个钢球,则关于钢球在空中的排列情况,下列说法正确的是(BC)A.相邻钢球间距离相等B.越靠近地面,相邻钢球间的距离越大C.落地前,早释放的钢球速度总比晚释放的钢球速度大D.早释放的钢球落地时的速度大4.关于重力加速度的说法中,正确的是(BCD)A.重力加速度g是标量,只有大小没有方向,通常计算中g取9.8m/s2B.在地球上不同的地方,g的大小不同,但它们相差不是很大C.在地球上同一地点,一切物体在自由落体运动中的加速度都相同D.在地球上的同一地方,离地面高度越大重力加速度g越小5.一个物体做自由落体运动,速度—时间图象正确的是(C)四个t AB <t BC <t CD =1∶3∶5∶920年后飞往火星。
高中物理必修一自由落体运动知识点总结
高中物理必修一自由落体运动知识点总结记录自由落体运动轨迹:
1.物体仅在中立的作用下,从静止开始下落的运动,叫做自由落体运动(理想化模型)。
在空气中影响物体下落快慢的因素是下落过程中空气阻力的影响,与物体重量无关。
2. 伽利略的科学方法:观察→提出假设→运用逻辑得出结论→通过实验对推论进行检验→对假说进行修正和推广
自由落体运动规律:
1. 自由落体运动是一种初速度为0的匀变速直线运动,加速度为常量,称为重力加速度(g)。
g=9.8m/s2;
2. 重力加速度g的方向总是竖直向下的。
其大小随着纬度的增加而增加,随着高度的增加而减少。
3. vt2;= 2gs
竖直上抛运动:
处理方法:分段法(上升过程a=-g,下降过程为自由落体),整体法(a=-g,注意矢量性)
1.速度公式:vt= v0—gt
2.上升到最高点时间t=v0/g,上升到最高点所用时间与回落到抛出点所用时间相等
3.上升的最大高度:s=v02;/2g。
高一物理必修一课件自由落体运动
练习题选讲
(2)根据自由落体运动的速度时间关系$v = gt$,可得落地时 的速度$v = gsqrt{frac{2H}{g}} = sqrt{2gH}$;
地球内部物质分布与重力加速度关系
地球内部物质分布不均匀也会影响重力加速度的大小。例如,地壳下岩石密度的不均匀 分布、地幔中热对流等现象都会对重力加速度产生影响。
地球自转对重力加速度影响
地球自转产生的离心力会使得赤道附近的重力加速度略小于两极地区的重力加速度。
06
知识点总结与回顾
关键知识点总结
自由落体运动的基本概念
实验步骤与操作注意事项
2. 选择质量较大的重 锤,以减小空气阻力 的相对影响。
4. 在测量距离时,要 确保直尺与地面垂直 ,以减小测量误差。
3. 确保光电计时器水 平放置,避免计时误 差。
数据处理及结果分析
数据处理
记录每次实验的重锤下落时间和距离,计算平均下落时间和距离。根据自由落体运动的公式$h=frac{1}{2}gt^2$ ,计算实验所在地的重力加速度$g$。
初始速度与位移关系
初始速度
自由落体运动的初始速度为0。
位移与时间关系
在自由落体运动中,物体的位移$h$与时 间$t$的关系为$h=frac{1}{2}gt^2$。
速度与时间关系
物体的速度$v$与时间$t$的关系为 $v=gt$。
02
运动规律及公式推导
匀变速直线运动规律
匀变速直线运动的基本公式
01
$v = v_0 + at$,$x = v_0t + frac{1}{2}at^2$,$v^2 -
高中物理自由落体运动说课稿(优秀12篇)
高中物理自由落体运动说课稿(优秀12篇)高中物理自由落体运动说课稿1一、说教材《自由落体运动》是高中物理必修一第二章第五节的内容,它建立在匀变速直线运动的基础上,是匀变速直线运动的特例。
本节课的学习将使学生初步了解自由落体运动的规律,并通过实验探究和自由落体运动的规律解决实际问题,为今后学习抛体运动、圆周运动等复杂运动打下坚实基础。
二、说教学目标知识与技能:理解自由落体运动的概念和条件,掌握自由落体运动的规律,并能运用规律解决相关问题。
过程与方法:通过实验探究和自由落体运动规律的学习,培养学生观察、实验、归纳、推理等科学思维方法。
情感态度与价值观:通过自由落体运动的学习,激发学生对物理学的兴趣,培养学生勇于探索、敢于质疑的科学精神。
三、说教学重难点教学重点:自由落体运动的概念、条件和规律。
教学难点:通过实验探究自由落体运动的规律,以及运用规律解决实际问题。
四、说教学方法本节课将采用实验探究、讲授法、讨论法等多种教学方法相结合的方式进行。
通过实验探究,引导学生观察现象、发现问题、提出假设、进行实验、分析数据、得出结论;通过讲授法,系统介绍自由落体运动的概念、条件和规律;通过讨论法,引导学生深入思考、交流观点、拓展思路。
五、说教学过程导入新课:通过生活中的自由落体现象(如苹果落地、雨滴下落等)引入新课,激发学生兴趣。
实验探究:设计实验,探究不同物体在同一高度自由下落的运动情况。
引导学生观察现象、记录数据、分析结果,得出自由落体运动的初步规律。
讲授新课:系统介绍自由落体运动的概念、条件和规律。
重点讲解自由落体运动的加速度、速度、位移等物理量的关系,以及如何利用这些关系解决实际问题。
应用练习:通过典型例题和练习题,引导学生运用自由落体运动的规律解决实际问题。
同时,鼓励学生提出自己的疑问和见解,进行课堂讨论。
课堂小结:总结本节课的学习内容,强调自由落体运动的重要性和应用价值。
同时,鼓励学生课后进一步探究自由落体运动的相关问题,拓展知识面。
高中物理必修一第二章第五节 自由落体运动课件
纸带 打点计时器
夹子 重物
传统方法:重物做自由落体运动,用打 点计时器在纸带上打下一系列自由落体 运动情况的点,计算出每个计数点瞬时 速度,并用速度时间图像描述自由落体 运动的速度随时间的变化规律,可得自 由落体的运动性质。并在速度时间图像 中任取两点计算自由落体运动的加速度!
简便处理:根据匀变速运动连续相等时间内的
一、自由落体运动
1、定义:物体只在重力作用下从静止 开始下落的运动,叫做自由落体运动。 举例:(1)降落伞是不是自由落体运动?
(2)粉笔下抛是不是自由落体运动?
2、条件:(1)从静止开始下落(即初 速度为零);(2)只受重力作用(或 空气阻力同重力相比很小,可忽略不计, 物体下落也可看作自由落体运动)
1、自由落体运动的概念和条件 2、自由落体加速的大小和方向 3、自由落体运动的规律及应用
作业:
1、P45:2、4题 2、练习册本节内容
不要刻意去曲解别人的善意,你应当往好的地方想。 一口吃不成胖子,但胖子却是一口一口吃来的。 志在峰巅的攀登者,不会陶醉在沿途的某个脚印之中。
真正的教育者不仅传授真理,而且向自己的学生传授对待真理的态度,激发他们对于善良事物受到鼓舞和钦佩的情感,对于邪恶事物的不可容 忍的态度。——苏霍姆林斯基 普通人只想到如何度过时间,有才能的人设法利用时间。——叔本华 天才是百分之一的灵感加上百分之九十九的努力。 人不是坏的,只是习气罢了,每个人都有习气,只是深浅不同罢了。只要他有向善的心,能原谅的就原谅他,不要把他看做是坏人。 很多时候,感情往往能经得起风雨,却经不起平淡;友情往往能经得起平淡,却经不起风雨。 读一本好书,就如同和一个高尚的人在交谈。——歌德 时间告诉我,无理取闹的年龄过了,该懂事了。 理想的路总是为有信心的人预备着。 抱最大的希望,为最大的努力,做最坏的打算。 美德是这个世界上惟一不会凋谢的花朵。 拥有一颗无私的爱心,便拥有了一切。 懦弱的人只会裹足不前,莽撞的人只能引为烧身,只有真正敢的人才能所向披靡。 不敢冒险的人既无骡子又无马;过分冒险的人既丢骡子又丢马。——拉伯雷 痛不痛只有自己知道,变没变只有自己才懂。不要问我过得好不好,死不了就还好。 多蹲下来听孩子说话,你看到的将是—个纯真无暇的世界!——阮庚梅 成功不是必然的,但努力是必须的。——赵娜 接受挑战,就可以享受胜利的喜悦。——杰纳勒尔·乔治·S·巴顿
高中物理必修一-自由落体运动
自由落体运动知识集结知识元自由落体运动知识讲解1.定义:物体只在重力作用下从静止开始竖直下落的运动叫做自由落体运动.2.公式:v=gt;;v2=2gh.3.运动性质:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动.4.物体做自由落体运动的条件:①只受重力而不受其他任何力,包括空气阻力;②从静止开始下落.5.重力加速度g:①方向:总是竖直向下的;2,粗略计算可取g=10m/s2;②大小:g=9.8m/s③在地球上不同的地方,g的大小不同.g随纬度的增加而增大(赤道g最小,两极g最大),g随高度的增加而减小.例题精讲自由落体运动例1.如图所示,O点离水平地面的高度为H,A点位于O点正下方l处,某物体从O点由静止释放,做自由落体运动,落于地面O'点,则物体()A.在空中的运动时间为B.在空中的运动时间为C.从A点到O'点的运动时间为D.从O点到A点的运动时间为例2.关于自由落体运动,下列说法正确的是()A.自由落体运动是一种匀速直线运动B.物体刚下落时,速度和加速度都为零C.物体在下落的过程中,每秒速度都增加9.8m/sD.物体的质量越大,下落时加速度就越大例3.如图所示,为了测定个人的反应速度,请甲同学用手指拿着一把直尺上端,尺的零刻度在下端,乙同学的手候在尺的零刻度处.当甲同学松开直尺,乙同学见到直尺下落,立即用手抓住直尺.另一同学丙也重复乙的做法,现记录乙和丙同学抓住尺的刻度值分别为20cm和24cm,下列说法中正确的是()A.乙同学反应快B.丙同学反应快C.乙和丙同学反应一样快D.因时间未知,无法比较乙和丙同学反应速度例4.将一个小球从空中的O点以一定初速度竖直向上抛出,2s后物体的速度大小为20m/s,g取10m/s2,则小球此时()A.在O点上方,向上运动B.在O点上方,向下运动C.在O点下方,向上运动D.在O点下方,向下运动竖直上抛运动知识讲解1.定义:物体以初速度v0竖直向上抛出后,只在重力作用下而做的运动,叫做竖直上抛运动.2.特点:(1)初速度:v0≠0;(2)受力特点:只受重力作用(没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计);(3)加速度:a=g,其大小不变,方向始终竖直向下.3.运动规律:取竖直向上为正方向,有:4.几个特征量:(1)上升的最大高度;(2)上升过程是下降过程的逆过程,因此具有对称性质点在通过同一高度位置时,上升速度与下落速度大小相等;上升到最大高度处所需时间t上和从最高处落回到抛出点所需时间t下相等,.例题精讲竖直上抛运动例1.关于竖直上抛运动,下列说法中正确的是()A.上升过程是减速运动,加速度越来越小;下降过程是加速运动B.上升时加速度小于下降时加速度C.在最高点速度为零,加速度也为零D.无论在上升过程、下落过程、最高点,物体的加速度都是g例2.气球下挂一重物,以v0=10m/s的速度匀速上升,当到达离地面高h=175m处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物落地经历的时间和落地时的速度大小分别是(取g=10m/s2,空气阻力不计)()A.5s,50m/s B.6s,60m/sC.7s,60m/s D.7s,70m/s例3.如图所示,一个小球从地面竖直上抛.已知小球两次经过一个较低点A的时间间隔为T A,两次经过较高点B的时间间隔为T B,重力加速度为g,则A、B两点间的距离()A.B.C.D.匀速直线运动匀变速直线运动综合问题例题精讲匀变速直线运动综合问题例1.战机在平直跑道上由静止开始做匀加速运动,经时间t达到起飞速度v,则它在时间t内的位移为()A.vt B.C.2v D.不能确定例2.中国首架空客A380大型客机在最大载重量的状态下起飞需要滑跑距离约3000m,着陆距离大约为2000m.设起飞滑跑和着陆时都是做匀变速直线运动,起飞时速度是着陆时速度的1.5倍,则起飞滑跑时间和着陆滑跑时间之比为()A.3:2 B.1:1 C.1:2 D.2:1例3.一辆汽车从车站以初速度为零匀加速直线开去,开出一段时间之后,司机发现一乘客未上车,便紧急刹车做匀减速运动.从启运到停止一共经历t=10s,前进了15m,在此过程中,汽车的最大速度为()A.1.5m/s B.3m/sC.3.5m/s D.4m/s速度-时间图象知识讲解对于速度-时间图象应把握如下三个要点.1.纵轴上的截距其物理意义是运动物体的初速度v0;2.图线斜率k=,其物理意义是运动物体的加速度a;斜率为正,表示加速度方向与所设正方向相同;斜率为负表示加速度方向与所设正方向相反;斜率不变,表示加速度不变.3.图线与时间轴所围成的“面积”表示物体在相应的时间内所发生的位移x,t轴上面的位移为正值,t轴下面的位移为负值.例题精讲速度-时间图象例1.某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是()A.物体在笫1s末运动方向发生变化B.物体在6s末返回出发点C.物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D.物体在1s末离出发点最远,且最大位移为0.5m例2.10.一质点自x轴原点出发,沿正方向以加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以-a加速度运动,当速度变为时,加速度又变为a,直至速度为时,加速度再变为-a,直到速度变为…其v-t图如图所示,则下列说法中正确的是()A.质点一直沿x轴正方向运动B.质点将在x轴上一直运动,永远不会停止C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0例3.一辆汽车在平直公路上做直线运动,某时刻开始计时,其的部分图象如图所示,则()A.汽车做匀速直线运动,速度为8m/sB.汽车做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2C.汽车在前2s内的平均速度为7m/sD.汽车在前5s内的位移为15m追及与相遇问题知识讲解一、追及与相遇1.追及或相遇需要满足:两个物体在同一时刻处在同一位置.2.主要通过两物体运动的时间与位移关系进行求解.3.临界条件:当两个物体的速度相等即v1=v2时,可能出现恰好追上、恰好避免相撞、相距最远、相距最近等情况.二、相遇问题1.同向运动的两物体追及即相遇.2.相向运动的物体,当各自发生的位移大小之和等于开始两物体的距离时即相遇.三、常见的类型及特点类型图象说明匀加速追匀速(1)t=t0以前,后面物体与前面物体间距增大(2)t=t0时,两物体速度相等,相距最远为x0+∆x(x0是开始追以前两物体之间的距离).(3)t=t0以后,后面物体与前面物体间距减小.(4)能追及且只能相遇一次匀速追减速匀加速追匀减速匀减速追匀速(1)t=t0以前,后面物体与前面物体间距减小(2)当两物体速度相等时,即t=t0时刻:匀速追匀加速①若∆x =x0,则恰能追及,两物体只能相遇一次,这也是避免相撞的临界条件;②若∆x <x0,则不能追及,此时两物体最小距离为x 0-∆x③若∆x >x0,则相遇两次,设t1时刻∆x =x0,两物体第一次相遇,则t2时刻两物体第二次相遇匀减速追匀加速度例题精讲追及与相遇问题例1.a、b两物体从同一位置沿同一直线运动,它们的速度图像如图所示,下列说法正确的是()A.a、b加速时,物体a的加速度等于物体b的加速度B.40秒时,a、b两物体相距最远C.60秒时,物体a追上物体bD.40秒时,a、b两物体速度相等,相距50m例2.甲、乙两辆汽车前后行驶在同一笔直车道上,速度分别为6.0m/s和8.0m/s,相距5.0m时前面的甲车开始以2.0m/s2的加速度做匀减速运动,后面的乙车也立即减速,为避免发生撞车A.2.7m/s2B.2.8m/s2C.2.3m/s2D.2.4m/s2例3.'A、B两车在同一直线上向右匀速运动,B车在A车前,A车的速度大小为v1=8m/s,B车的速度大小为v2=20m/s,如图所示.当A、B两车相距x0=28m时,B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动),加速度大小为a=2m/s2,从此时开始计时,求:(1)A车追上B车之前,两者相距的最大距离;(2)A车追上B车所用的时间;(3)从安全行驶的角度考虑,为避免两车相撞,在题设条件下,A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度.'当堂练习单选题练习1.一质点在t=0时刻从坐标原点出发,沿x轴正方向做初速度为零,加速度大小为a1的匀加速直线运动,t=ls时到达x=5m的位置,速度大小为v1,此时加速度立即反向,加速度大小变为a2,t=3s时质点恰好回到原点,速度大小为v2,则()A.a2=3a1B.v2=3v1C.质点向x轴正方向运动的时间为2sD.质点向x轴正方向运动最远到x=9m的位置练习2.一辆汽车在一段时间内的s-t图象如图所示,由图知()A.在0~10s内,汽车做匀加速直线运动B.在10~30s内,汽车处于静止状态C.在10~30s内,汽车做匀速直线运动D.汽车在0~10s内的速度比30~40s内的速度大练习3.如图所示是某质点做直线运动的x-t图象,由图象可知()A.质点一直处于运动状态B.图象表示了质点运动轨迹C.质点第5s内速度是2m/s D.质点前8s内位移是25m练习4.沿同一直线运动的甲、乙两物体,其位移-时间图象分别如图中直线a和抛物线b所示,其中t1,t2时刻图象有两个交点,由图可知()A.乙物体做曲线运动B.在t2时刻,乙物体的速度小于甲物体的速度C.在t1~t2这段时间内两物体的平均速度速度相等D.t1~t2这段时间内乙物体的运动方向未改变练习5.如图是某物体做直线运动的v-t图象.下列说法中正确的是()A.0~10s内物体做匀加速直线运动B.0~10s内物体做匀速直线运动C.t=0时物体的速度为0D.t=10s时物体的速度为15m/s练习6.如图为某运动物体的速度-时间图象,下列说法中,正确的是()A.物体在2~4s内的位移为0B.物体在0~2s内的加速度是2.5m/s2,2~4s内加速度为零,4~6s内加速度是-10m/s2C.物体在4~6s内的平均速度为5m/sD.物体在0~6s内的路程为35m练习7.航空表演者从飞机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图象如图所示,关于表演者在竖直方向上的运动,下列说法正确的是()A.0~t1内表演者的平均速度等于B.0~t1内表演者的加速度逐渐减小C.t1~t2内表演者的平均速度等于D.t1~t2内表演者的位移大于(t2-t1)练习8.某物体运动的v-t图象如图所示,下列说法正确的是()A.物体在笫1s末运动方向发生变化B.物体在6s末返回出发点C.物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的D.物体在1s末离出发点最远,且最大位移为0.5m练习9.一质点自x轴原点出发,沿正方向以加速度a加速,经过t0时间速度变为v0,接着以-a 加速度运动,当速度变为时,加速度又变为a,直至速度为时,加速度再变为-a,直到速度变为…其v-t图如图所示,则下列说法中正确的是()A.质点一直沿x轴正方向运动B.质点将在x轴上一直运动,永远不会停止C.质点最终静止时离开原点的距离一定大于v0t0D.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t0练习10.一辆汽车在平直公路上做直线运动,某时刻开始计时,其的部分图象如图所示,则()A.汽车做匀速直线运动,速度为8m/sB.汽车做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2C.汽车在前2s内的平均速度为7m/sD.汽车在前5s内的位移为15m解答题练习1.'一竖直向上发射的模型火箭,在火药燃烧的2s时间内,具有3g的向上加速度,不计空气阻力,g取10m/s2.求当它从地面发射后:(1)它具有的最大速度;(2)它能上升的最大高度.'练习2.'在网上观看阿波罗探月计划的视频时,细心的小明从摄影图象中发现,火箭在托举飞船飞离发射塔架腾空而起时,身上不断地掉落一些碎片.那么,飞船发射时为什么会掉落碎片呢?据航天发射专家介绍,我国火箭上掉下的是给火箭保温用的泡沫塑料,而美国阿波罗火箭由于用的是液氢液氧超低温推进剂,火箭上结了冰,所以掉下的是冰块.已知火箭发射时可认为在做由静止开始的匀加速直线运动,经过30s上升了45km,重力加速度取g=10m/s2(1)求火箭上升的加速度;(2)若发射5s后有一冰块A脱落,不计空气阻力,求冰块脱落后经多长时间落地.'。
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17
实验与探研
6.0mm 22.2mm
50.0mm
94.0mm 153.8mm
a
18
S(mm) 6.0 22.2 50.0 94.0 153.8
t(s) 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20
T2(×10- 1.6 6.4 14.4 25.6 40.0 3)
a
方法1:计算法
S/t 150 262.5 317.8 587.5 768
a
29
自由落体运动的应用(三)
测高度 如何测量悬崖、峡谷的高度
a
30
a
31
a
32
a
33
S/t2(×1 3.7 3.5 3.4 3.6 3.8 03)
结论:s∝t2
a
19
方法2:图象法
S—t图象
180
160
140
120
0.04
100
0.08
0.12
80
0.16
60
0.2
40
20
0
a
20
猜想:物体做自由落体运动时,不是匀速直线运动, 而是一种变速直线运动,会是什么样的变速运动呢? 会不会是简单的匀变速直线运动呢?
a
16
请讨论与交流:
大气层是我们地球生命赖以生存的屏障,每 天都有很多小陨石落入地球大气层中,但当它们 进入大气层后,由于空气的摩擦生热,绝大部分 小陨石还没有到达地面便已经烧毁。现在人类向 天空发射的飞行器、卫星等当超过一定使用年限 后,也让它们进入大气层烧毁。那么小陨石等进 入大气层后的运动是自由落体运动吗?
2、实验器材:两枚相同的硬币,两张与硬币 大小一样的纸片,一个作业本以及一张从该作 业本上撕下来的纸
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5
3、要求比较的种类:
①轻重不同的两个物体 ②轻重相同的两个物体
重的下落得快 轻的下落得快 下落得一样快
下落得一样快 下落快慢不一样
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6
物体下落过程中的运动 情况与物体的质量无关。
a
7
问题2: 是什么因素导致物体下落
快慢不同?
物体所受阻力的大小不同? 物体所受阻力的影响不同?
a
8
问题3:
比较两个物体的受力情况。
作业本
作业本中的一张纸
阻力F
阻力F
重力G
重力G
a
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导致物体下落快慢不 同的原因是所受空气阻力 的影响不同。
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10
比 萨 斜 塔 实 验
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11
牛顿管
一端封闭,另一 端有开关的玻璃管, 里面装着形状和质量 都不同的铁片和羽毛。 只要把牛顿管竖起来, 铁片和羽毛就会同时 从静止开始下落。
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1971年,美国宇航 员斯科特在月球上让 一把锤子和一根羽毛 同时下落,观察到它 们同时落到月球表面。
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13
物体仅在重力作用下,从静 止开始下落的运动,叫自由落体 运动。
※ 现实中,如果物体所受空气阻力远 小于重力(即影响很小),也可近似 认为只受重力作用。
※ 从同一高度同时作自由落体运动的 任何物体同时下地。
自由落体运动
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1Leabharlann 问题1:物体从空中由静止开始下落,重 的下落得快还是轻的下落得快?
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2
物体越重, 下落越快.
我反对你 的看法!
公元前4世纪的古希 腊哲学家
——亚里士多德
意大利物理学家 ——伽利略
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3
伽利略的经典推理
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4
实验与探究
——比比看,谁设计得多,设计得巧?
1、实验要求:以小组为单位设计实验,比较 两个物体在空中从同一高度从静止开始下落时 落地的快慢
最大
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25
北极g=9.832m/s2 赤道g=9.780m/s2
北京g=9.801m/s2 祁连g=?
a
26
自由落体运动的应用(一)
测当地的g
a
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自由落体运动的应用(二)
测反应 时间
用一长刻度尺,记录下落位移, 根据自由落体运动规律和已知的 g值来计算反应时间t
a
28
如何测人的反应时间?
如图请一位同学用两个手指捏 住直尺顶端,你用一只手在直 尺下部做握住直尺的准备,但 手的任何部位都不要碰到直尺。 当看到那位同学放开手时,你 立即握住直尺,测出直尺降落 的高度,根据自由落体运动的 知识,就可算出你的反应时间。
证明:假设自由落体运动是匀变速直线运动,则有:
avt v0 vt tt
所以 vt at
a
21
怎样求 平均速 度呢?
s vt
平均值 计算下列各式:
1+2+3+4+5+6= 166 21 2
2+4+6+8+10= 210530 2
110
1+2+4+5+8+10 633
2a
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计算它们的平均值:
海拔高度越高,g越小;纬度越高,g越大。
※一般g=9.8m/s2
a
24
地点 纬度
赤道
0°
广州 23°06′
武汉 30°33′
上海 31°12′
东京 35°43′
北京 39°56′
纽约 40°40′
莫斯科 55°45′
北极 90°
重力加速(m· s-2) 特 点 9.780 最小 9.788
9.794 9.794 9.798 9.801 9.803 9.816 9.832
0,0.04a,0.08a,0.12a,0.16a,0.20a
v0
v00.20a0.10a
2
即v v0 vt 2
sv0vt tvt t1a2t 2 22
a
vt
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23
自由落体运动是初速度为0、加速度为g,的匀加
速直线运动。 自由落体运动规律:
vt
gt
g为重力加速度:
s 1 gt 2 2
※与物体的质量无关,由地理位置决定
a
14
问题4:
一张张开的纸片在空中从静止开始 下落能否被看成是自由落体运动?
你有什么方法能使纸片做自由落体 运动?
a
15
练习:
在忽略空气阻力的情况下,让石块和木块从同一高度 同时从静止开始下落,下列说法中正确的是( C、D )
A、重的石块先着地 B、轻的木块先着地 C、在着地前的任一时刻,二者具有相同的速度,相 同的位移 D、二者在下落这段时间内的平均速度相等